近日，国产在线 水产病害防控与抗病生物育种创新团队在《Advanced Science》在线发表题为 “A Computational Strategy for Identifying Self-Assembling Food-Derived Molecules for Antiparasitic Nanotherapy” 的研究论文，该研究建立了自组装分子组合计算筛选策略，成功识别并制备出“药食同源”熊果酸-甘草次酸无载体纳米颗粒，具有协同增效抗虫与减毒优势，展现出良好应用前景。国产在线 博士后屈伸野和葡萄酒国产在线 博士研究生王婷为论文共同第一作者，王高学教授和凌飞教授为共同通讯作者。

寄生虫病是制约水产养殖业发展的瓶颈之一，开发安全、高效的绿色抗虫药物是保障水产养殖业高质量发展的有效途径。天然产物是抗虫药物研发的重要资源，但多数天然分子存在水溶性差、生物利用度低等问题，限制了其在渔药创制中的应用。无载体纳米递送策略为突破这一瓶颈提供了思路。然而，目前自组装分子组合的发现主要依赖经验筛选和反复试错，难以满足高效开发需求。针对这一问题，研究团队构建了计算筛选与实验验证相结合的研究范式，通过二维结构相似性分析、三维药效团匹配和分子间相互作用预测，优先筛选出熊果酸（UA）和18β-甘草次酸（18βGA）候选自组装分子对。进一步研究表明，两种分子可通过氢键、范德华作用、疏水作用和静电互补等多重非共价作用形成稳定纳米颗粒，所得UA-18βGA NPs粒径均一、分散性良好，并具有较好的稳定性和缓释特征。

图1 基于2D/3D/DFT/MD计算的自组装天然分子组合高效筛选策略

生物活性评价表明，与单体分子相比，UA-18βGA NPs具有更低的毒性和更强的抗寄生虫活性，其抗虫协同效应和减毒效应分别得到Bliss、HSA及ZIP模型验证。在小瓜虫感染模型中，该纳米颗粒对小瓜虫不同生活阶段均表现出良好的杀灭活性，口服给药后可显著提高感染鱼存活率，并降低寄生虫载量。机制研究显示，UA-18βGA NPs可通过调控Erk1/Akt相关信号诱导小瓜虫发生凋亡，同时降低宿主体内氧化应激和炎症反应，并促进巨噬细胞向M2样抗炎表型转变。

该研究创新性提出了一种用于发现天然分子自组装组合的计算筛选策略，从多维度揭示了UA和18βGA自组装形成抗寄生虫纳米药物的分子基础，并证明该纳米体系兼具直接抗寄生虫作用和宿主保护效应。研究结果为天然产物无载体纳米渔药的理性设计及寄生虫病绿色防控提供了新的思路。

研究得到国家自然科学基金面上项目（32473210）资助。

论文链接: //doi.org/10.1002/advs.202524297